Gibt es olfaktorisch evozierte Atemänderungen?

Zusammenfassung

Hintergrund: Es wird kontrovers diskutiert, ob eine rein olfaktorische Reizung Atemänderungen generieren kann. Verschiedene Arbeitsgruppen sind der Ansicht, dass die mehr oder weniger stark ausgeprägte irritative Komponente jeder Riechreizung die Atemänderungen hervorruft. Andere Arbeitsgruppen sehen im Nachweis von respiratorischen Riechreizfolgereaktionen einen Indikator für die Intaktheit des Riechsystems.

Methodik und Probanden: 12 riechgesunde Studenten wurden über ein Flussolfaktometer pränasal inspirationssynchron mit schwellennahen H₂S-Konzentrationen über 2 Sekunden 10-mal mit mindestens 60 Sekunden Abstand wiederholt gereizt. Genauso häufig wurde Neutralluft als blank appliziert.

Die Atmung wurde als Druckkurve über ein Differenzdruckmanometer registriert, digitalisiert und atemzugbezogen ausgewertet. Anhand von 9 Atemparametern wurde der Atemzug während einer H₂S-Reizung bzw. Neutralluftapplikation mit einem gemittelten Ruheatemzug verglichen. Parametervergrößerungen und Parameterverkleinerungen wurden gleichermaßen mittels ihres Absolutbetrags bewertet. Die Absolutbeträge aller 9 Atemparameter ergaben in ihrer Summe den Respirationsindex (RI). 11 Versuchspersonen wurden jeweils 15-mal mit H₂S und Neutralluft stimuliert. Die Ausprägung der RI über eine Versuchsdauer von 30 bis 50 Minuten wurde ausgewertet.

Ergebnisse: Der mittlere RI der einzelnen Probanden variierte unter H₂S-Reizung zwischen 201 und 570 und bei Neutralluftapplikation zwischen 85 und 188. Der Unterschied war signifikant (p < 0,001).

Bei jeder der ersten 10 Reizwiederholungen war der RI unter H₂S-Reizung signifikant größer als unter einer Neutralluftapplikation. Im Verlaufe einer 15-fachen H₂S-Reizung kam es zu keiner signifikanten Ab- oder Zunahme der RI.

Schlussfolgerung: Mit wahrnehmbaren kurzen H₂S-Stimuli lassen sich Atemänderungen generieren, die sich mithilfe eines LabVIEW-Programms objektivieren lassen. Die Methodik eignet sich zur Objektivierung einer Riechwahrnehmung.

Abstract

Background: It is controversially discussed whether strictly olfactory stimuli are able to evoke changes of breathing patterns. A number work groups argue that the more or less noticeable irritative component of odors are responsible for a respiratory response. Other work groups regard changes of breathing pattern as an indicator for an intact smell ability during ”pure” olfactory stimulation.

Methods: 12 normosmic young volunteers were repeatedly challenged with hydrogensulfide (H₂S) for two seconds on inspiration in concentrations just above the threshold using a flow olfactometer. Clean air stimuli were presented randomly as control blanks. The breathing patterns were registrated with a differential pressure transducer occluding one nostril via a tube. The signals were digitized and recorded on a PC. Nine parameters were calculated for each breath using a custom made LabView^R software. The breath during stimulation was compared to the average of five breathing cycles prior to stimulation. An increase or reduction of each parameter was equally regarded by means of their absolute value. The sum was termed respiration index (RI).

Results: The mean RI (all trials of each test person) stimulated with H₂S varied from 201 to 570; stimulated with clean air from 85 to 188. The difference was significant (p < 0,001). A significant group-difference for each single trial was seen as well. There was no significant increase or decrease of RI during 15 successive stimulations with H₂S.

Conclusions: Detectable short H₂S-stimuli are able to evoke alterations of breathing patterns which can be identified by computer. Respiration-olfactometry is suitable to objectify odor perception.

Schlüsselwörter

Riechen - Reflex-Olfaktometrie - Respirations-Olfaktometrie

Key words

Smell - olfaction - respiration-olfactometry

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